Sınırsız Ama Uyumlu: Cobot Paletleyici İçin ISO 10218-2 ve OSHA Güvenlik Standartlarına Yönelik - Haberler

Modern işbirlikçi robot paletleyicinin en önemli özelliği açık, az yer kaplayan-tasarımıdır. Tabandan tavana kadar metal çit, birbirine kenetlenen güvenlik kapıları ve ışık perdeleri gerektiren geleneksel ağır-işe uygun, dört-eksenli endüstriyel robotların aksine, işbirliğine dayalı robotlar, insan operatörlerin yanında çalışabilen ekipmanlar olarak pazarlanmaktadır. Yüksek hızlı bir dönüşüm hattının arkasında zemin düzenini optimize etmek isteyen bir fabrika yöneticisi için-fiziksel kafesleri kaldırmak yerden tasarruf etmenin, kurulum maliyetlerini düşürmenin ve forklift erişilebilirliğini iyileştirmenin kolay bir yolu gibi görünüyor.

Ancak bu çitsiz kurulum, fabrika denetimleri sırasında sıklıkla büyük bir uyumluluk tehlikesine dönüşüyor.

Yanlış anlama, işbirlikçi bir robot kolunun uyumlu bir paletleme sistemiyle karıştırılmasında yatmaktadır. Cobot kolunun, kutudan çıktığı haliyle güvenli olduğu sertifikalandırılmış olsa da, ağır metal bir kelepçe taktığınızda, keskin-kenarlı bir oluklu mukavva destesini alıp yüksek hızda havada salladığınızda, tüm kurulum yüksek-enerji açısından endüstriyel bir tehlike haline gelir. Hareket eden demetin bir işçiye çarpması halinde, darbe ciddi yaralanmalara neden olabilir. Bu nedenle OSHA veya Avrupa CE direktifleri kapsamında çalışan bölgesel güvenlik müfettişleri, resmi bir risk değerlendirmesinde başarısız olması durumunda çitsiz bir paletleme hücresini kapatabilir ve kapatacaktır.

Automatic Robotic Palletizer

Uyumluluğu anlamak için darbe enerjisinin pratik fiziğine bakmanız gerekir. Uluslararası güvenlik çerçeveleri altında bir robot, ancak beklenmedik bir çarpışma sırasında enerji çıkışı insan vücudunun acı ve yaralanma eşiğinin altında kalırsa gerçek anlamda işbirlikçi olabilir. Bu operasyonel yaklaşım Güç ve Kuvvet Sınırlaması olarak bilinir.

Hareket eden bir robotik yükün toplam kinetik enerjisi, iki gerçek-dünya değişkeni tarafından belirlenir: sistemin birleşik kütlesi ve işletim hızı. Ambalajlama ortamında kütle, üretim gereksinimleriniz tarafından belirlenen sabit bir değişkendir. Oluklu demetin ağırlığını değiştiremezsiniz veya onu sabitlemek için gereken yapısal çelik veya alüminyum tutucunun ağırlığını kolayca azaltamazsınız. Bu nedenle darbe enerjisini güvenli sınırlar içinde tutmak için değiştirebileceğiniz tek değişken robot kolunun doğrusal hızıdır.

Herhangi bir fiziksel engel olmadan işbirliğine dayalı standartlara uyum sağlamak için, bir cobot paletleyicinin genellikle yavaş, doğrusal bir hızla, genellikle saniyede çeyrek metrenin altında sınırlandırılması gerekir. Bununla birlikte, yukarı yöndeki katlama, yapıştırma veya çemberleme hattınız dakikada yirmi-beş paket boşaltıyorsa, robot kolunu bu düşük hızda çalıştırmak anında bir darboğaza neden olacaktır. Malzeme konveyörleriniz boyunca yedeklenecek ve sonunda katlama-yapıştırma makinesinde acil hattın durdurulmasına neden olacak ve genel tesis verimliliğinizi ciddi şekilde düşürecektir.

Yüksek verimi korumak için robotun hızlı hareket etmesi gerekir. Ancak hızlı hareket ettiğinde standart güç ve kuvvet sınırları altında işbirlikçi olmaktan çıkar. Bu paradoksu çözmek, kalıcı hız kısıtlamalarından uzaklaşmayı ve dinamik güvenlik izlemeyi benimsemeyi gerektirir.

Uyumlu, yüksek-hızlı, çitsiz bir paletleme hücresi oluşturmak, Hız ve Ayırma İzleme olarak bilinen gelişmiş bir güvenlik stratejisinin uygulanmasını gerektirir. Bu yaklaşım, güvenlik denetçilerinin fabrika katlarını değerlendirmek için kullandıkları iki temel uluslararası standart tarafından yönetilmektedir.

Bu standart, endüstriyel robot sistemlerinin ve hücrelerinin entegrasyonuna yönelik güvenlik gereksinimlerini belirtir. Kurulumun tamamı için kapsamlı, belgelenmiş bir risk değerlendirmesinin yapılması gerektiğini zorunlu kılar. Bu, robot koluyla birlikte gelen bir sertifikayı işaret edemeyeceğiniz anlamına gelir. Entegratör veya tesis sahibi, kolu, tutucuyu, fiziksel ortamı ve işlenen ürünün belirli özelliklerini tek bir entegre sistem olarak değerlendirmelidir.

Bu teknik spesifikasyon, işbirlikçi robot operasyonlarına ilişkin spesifik, niceliksel rehberlik sağlar. En önemlisi, teması iki kategoriye ayırarak insan vücudunun farklı bölgeleri için izin verilen maksimum temas kuvvetlerini oluşturur:

Geçici İletişim:Dinamik, kısa-süreli etkiler, robotun uzaklaşmakta özgür olan bir insan işçiye çarpmasıdır. Enerji anlık olarak emilir ve izin verilen kuvvet eşikleri nispeten yüksektir çünkü insan vücudu darbeden geri tepebilir.
Yarı-Statik Temas:Bir çalışanın hareketli robot ile konveyör çerçevesi, yapısal bir sütun veya paletin kendisi gibi sabit bir nesne arasında sıkışıp kalması nedeniyle ezilme veya sıkışma tehlikeleri. İşçi uzaklaşamadığı için izin verilen kuvvet eşikleri son derece düşüktür, zira ezilme yaralanmalarının zayıflatıcı riski yüksektir.

Bu yönergeler uyarınca, robot ile çalışanlar arasında hesaplanmış bir koruyucu ayırma mesafesini koruyan izlenen bir güvenlik sistemi kurmanız koşuluyla, otomatik paletleme robotunu sert çitler olmadan maksimum endüstriyel hızında yasal olarak çalıştırabilirsiniz. Bu mesafenin aşılması durumunda, herhangi bir fiziksel temas meydana gelmeden önce sistemin otomatik olarak yavaşlaması veya durması gerekir; böylece hem geçici hem de yarı-statik temas olayları tamamen önlenir.

Yüksek verimi korurken açık-zemin uyumluluğunu sağlamanın en etkili yolu, paletleme hücresinin tabanına endüstriyel güvenlik lazer tarayıcıları yerleştirmektir. Bu tarayıcılar zemin boyunca düz, çok-katmanlı bir kızılötesi izleme alanı yansıtır ve paletin etrafındaki açık alanı farklı çalışma bölgelerine böler.

Bu bölgeler, tek bir elektronik arıza noktasını önlemek için çift-kanal yedekliliğini koruyan özel yazılım protokolleri kullanılarak doğrudan robotun güvenlik denetleyicisine eşlenir. Hücre, güvenliği dengeleyen kademeli, otomatik bir hız azaltma matrisi aracılığıyla insan varlığını yönetir

operasyonel süreklilik ile.

İzleme Bölgesi	Robottan Fiziksel Mesafe	Robotun Çalışma Durumu	Yukarı Akış Hattı Üzerindeki Etki
Yeşil Bölge(İşlemi Temizle)	2,5 metreden büyük	Tam Endüstriyel Hız:Kol, yüksek-hızlı katlayıcı-yapıştırıcıya ayak uydurmak için maksimum hızda hareket eder.	Etki Yok:Üretim en yüksek verim kapasitesinde çalışır.
Sarı Bölge(Uyarı/Yavaşlama)	1,2 ila 2,5 metre arasında	Kontrollü Yavaşlama:Güvenlik kontrolörü, robotun hızını güvenli bir işbirliği sınırında sınırlayarak-hemen bir yavaşlamayı tetikler.	Geçici Arabelleğe Alma:Sıfır-geri-basınçlı besleme konveyöründe demetler bir miktar birikmeye başlar.
Kırmızı Bölge(Tehlike/Durdurma)	1,2 metreden az	Kategori 1 İzlenen Durdurma:Güç korunur ancak hareket durdurulur ve bir insan hareketli parçalara ulaşmadan önce-durdurmak için-yenileyici bir fren uygulanır.	Hat Tutma:Yukarı akış ara belleğe alma tamamen etkinleştirilir; kırmızı bölge engellenmeye devam ederse, klasör-yapıştırıcı sonunda duraklatılır.

Bu çok katmanlı yaklaşımın kullanılmasıyla{0}}hücre, ISO 10218-2 ile tamamen uyumlu kalır. Operatörler, uzun bir elektriksel sıfırlama ve hedef belirleme prosedürü gerektiren sert, manuel acil durdurma işlemine gerek kalmadan etiketleri incelemek, yapıştırma hatlarını kontrol etmek veya boş palet tabanlarını bırakmak için palet istasyonuna gidebilir.

Bir güvenlik denetçisini memnun etmek için sarı ve kırmızı bölgelerinizin fiziksel sınırları tahmin edilemez; bunların birden fazla gerçek-dünya zamanlama faktörünü dikkate alan endüstri standardı-bir formüle dayalı olarak hesaplanması gerekir:

El-Yansıması veya Yaklaşma Hızı:Güvenlik düzenlemeleriyle tanımlanan standart insan yürüme hızı saniyede 1,6 metredir. Bir operatör hızlı bir şekilde koşuyor veya uzanıyorsa, risk değerlendirmesi sırasında bu temel çizginin yukarıya doğru ayarlanması gerekebilir.
Tarayıcının Tepki Süresi:Cihazın bir engeli algılaması ve güvenlik çıkışlarının durumunu değiştirmesi için geçen süreyi temsil eden, lazer tarayıcının dahili işlem gecikmesi.
Güvenlik Kontrolörünün Tepki Süresi:Robotun dahili güvenlik PLC'sinin tarayıcıdan gelen durdurma sinyalini işlemesi ve motor sürücülerine gücü kesme veya fren uygulama komutunu vermesi için gereken süre.
Robotun Toplam Durma Mesafesi:Robot kolunun kat ettiği fiziksel mesafesonrasındafrenler uygulanır. Bu büyük ölçüde kolun maksimum hızına, tutucunun ağırlığına ve durma sinyali anında tam bir karton destesi taşıyıp taşımadığına bağlıdır.

Bir robotun ağır bir yükü tam hızda taşırken tamamen durması yarım-saniye sürerse ve güvenlik elektroniği hafif bir işlem gecikmesine neden olursa, kırmızı bölge sınırı, normal hızda yürüyen bir insanın, robot tamamen durmadan önce bu boşluğu dolduramayacağından emin olmak için yeterince uzağa konumlandırılmalıdır.

Güvenlik denetiminin başarısız olmasına yol açan yaygın bir hata, tamamen robot koluna odaklanıp kolun{0}}son-araç tasarımını göz ardı etmektir. Oluklu demetleri istiflemek için kullanılan geleneksel pnömatik kenar-kıskaçları, önemli kırma kuvvetleri oluşturan yüksek-basınçlı silindirlere sahiptir. Bir işçi elini çitsiz bir hücrenin içine sokarsa ve bu kelepçelere yakalanırsa, ciddi bir yarı{6}}statik temas tehlikesini temsil eden ciddi yaralanma meydana gelebilir.

Uyumlu, açık-zemin düzenini korumak için tutucu mühendisliğinizin bu mekanik sıkışma noktalarını ortadan kaldıran veya azaltan belirli güvenlik özelliklerini içermesi gerekir.

Kavrayıcı şasisinde keskin köşeler, açıkta kalan cıvata dişleri veya bıçak-gibi plaka kenarları tamamen olmamalıdır. Tüm dış alüminyum veya çelik plakalar geniş yarıçaplı köşelere sahip olmalıdır. Ayrıca, önde gelen darbe yüzeyleri yumuşak, enerji-emici poliüretan köpük tamponlar veya basınca-hassas güvenlik kenarlarıyla donatılmalıdır. Bu güvenlik kenarları küçük bir sıkışmaya maruz kalırsa, robot kontrolörüne anında bir kesinti sinyali göndererek, yıkıcı güçlerin bir insan uzvuna karşı birikmesinden önce tüm hareketi durdururlar.

Hücreniz mekanik kelepçeler yerine vakum-tabanlı toplama kullanıyorsa, aracın bağımsız, çift-kanallı vakum sensörlerini entegre etmesi gerekir. Çitsiz paletlemedeki en büyük tehlike, yüksek hızlı salınım aşamasında ürünün havada{-serbest kalması ve ağır bir demetin tehlikeli bir mermiye dönüşmesi riskidir.

Vakum kontrol sistemi, fabrika basınçlı havasının ani kaybı sırasında bile tutma basıncını koruyan entegre çek valflere sahip olmalıdır. Ek olarak, sensörler vakum verimliliğinde güvenli bir çalışma eşiğinin altına bir düşüş tespit ederse, robotun derhal kısıtlı hız moduna geçmesi ve dengesiz yükü güvenli bir şekilde park etmek için alçak-irtifa kontrollü bir iniş yolu uygulaması gerekir, böylece yükün izlenen tarayıcı alanının dışına fırlaması önlenir.

Tutucu üzerindeki tüm açıkta kalan bağlantılar, makas mekanizmaları, pnömatik silindir çubukları ve mekanik pivot bağlantıları fiziksel olarak izole edilmelidir. Bu, hareketli mekanizmaların üzerine koruyucu esnek körükler, neopren sargılar veya şeffaf polikarbonat kalkanlar takılarak elde edilir. Amaç, aletin sıkma veya çalıştırma işlemleri sırasında operatörün parmaklarının mekanik bir tuzağa düşmesini fiziksel olarak imkansız hale getirmektir.

Kafessiz-bir robot hücresi yalnızca dokümantasyonu kadar uyumludur. Bir OSHA müfettişi veya dahili kurumsal güvenlik denetçisi tesisinizi incelediğinde, sözlü güvencelerle veya lazer tarayıcıların basit bir gösterimiyle yetinmeyecektir. Sistemin resmi Güvenlik Durumunu görmek isteyeceklerdir. Tesisinizin cezalar veya operasyonel kesintiler olmadan geçmesini sağlamak için entegrasyon ekibinizin eksiksiz, doğrulanmış bir uyumluluk paketi sağlaması gerekir.

Bu belge, güvenlik uyumluluğunuzun temelini oluşturan kapsamlı bir elektronik tablo veya rapordur. Normal üretim, sıkışmaların giderilmesi, yeni kalıpların öğretilmesi ve rutin bakımın gerçekleştirilmesi de dahil olmak üzere- operasyonun tüm aşamalarında hücre içinde belirlenen her potansiyel tehlikeyi sistematik olarak listelemelidir.

Uyumlu bir risk değerlendirmesine örnek bir giriş, yapılandırılmış bir sırayı takip eder:

Tanımlanmış Tehlike:Palet değiştirme işlemi sırasında operatörün robot kolu ile beton yapısal bina sütunu arasında sıkışması veya ezilmesi.
Başlangıç Risk Seviyesi:Ciddi ezilme yaralanmaları potansiyeli ve hücrenin açık yapısı nedeniyle yüksek.
Azaltma Stratejisi:Kolun eklemlenme aralığını fiziksel olarak kısıtlayan ve kolun kolon yakınındaki boşluk alanına girmesini mekanik olarak imkansız hale getiren, robot kontrol cihazı içinde yazılım tanımlı güvenlik sınırı sınırlarının-uygulanması.
Artık Risk Düzeyi:Tehlike, sertifikalı güvenlik yazılımı aracılığıyla sistemden uzaklaştırıldığı için düşüktür.

Güvenlik denetçileri genellikle hesaplanan güvenlik mesafelerinizin gerçek-dünya performansıyla eşleştiğine dair fiziksel kanıt ister. Bu doğrulama gerçekleştirilir

durma süresi ölçer adı verilen,-özel bir üçüncü taraf aracını-kullanarak.

Doğrulama sırasında robot, maksimum nominal yük kapasitesiyle %100 çalışma hızında çalıştırılır. Test mühendisi, ölçüm cihazını güvenli bir durdurmayı tetiklemek için kullanırken, aynı anda saniyenin tam kesirini ve robotun mutlak sıfır hareket elde etmesi için gereken kesin milimetrelik hareketi ölçer. Bu fiziksel test günlükleri yazdırılmalı, imzalanmalı ve güvenlik dosyasına eklenmeli, böylece lazer tarayıcı sınırlarının insan yaklaşma hızlarına göre doğru konumlandırıldığı kanıtlanmalıdır.

Belirli bölgelerde Güç ve Kuvvet Sınırlamasına dayanan sistemler için, ISO/TS 15066 ile uyumluluğu doğrulamak amacıyla özel darbe-ölçüm cihazları kullanılmalıdır. Bu cihazlar, insan etinin ve kemiğinin biyoesnekliğini taklit etmek üzere tasarlanmış kalibre edilmiş yaylar ve elektronik kuvvet dönüştürücülerini kullanır.

Test aracı robotun yoluna yerleştirilir ve robota, belirlenmiş işbirliğine dayalı çalışma hızında kasıtlı olarak onunla çarpışması komutu verilir. Cihaz hem en yüksek darbe kuvvetini hem de sürekli kırma kuvvetini kaydeder. Kaydedilen değerler, insan dokusu teması için belirlenen maksimum Newton eşik değerlerinin altına düşerse, sistemin söz konusu belirli bölge içinde çitsiz çalışma için güvenli olduğu doğrulanır.

Uyumlu, çitsiz bir paletleme hücresinin sürdürülmesinin son bileşeni insan unsurudur. Kilidini açacak fiziksel bir kapı olmadığından operatörler, işbirlikçi bir robotun ağır sanayi makinesinin bir parçası olduğunu unutarak, etrafında kolayca sahte bir güvenlik duygusu geliştirebilirler. Sağlam bir uyumluluk stratejisi, sürekli operasyonel eğitimi ve fabrika katında net görsel ipuçlarını içermelidir.

Lazer tarayıcılar görünmez güvenlik alanları oluştururken, insan operatörlerin güvenli bölgelerin nerede bittiğini ve tehlikeli bölgelerin nerede başladığını anlamak için net görsel göstergelere ihtiyacı vardır. Cobot paletleyicinin etrafındaki fiziksel zemin, tarayıcının dahili bölgelendirme matrisine uyacak şekilde boyanmalı veya bantlanmalıdır.

Parlak sarı tarama, robotun yavaşlayacağı uyarı bölgesini açıkça tanımlamalı ve düz kırmızı kenarlıklar, robotun sert duruş gerçekleştireceği iç sınırı işaretlemelidir. Bu, forklift sürücülerinin ve zemin çalışanlarının kazara üretim yavaşlamalarına neden olmadan hücre içinde dolaşmasına olanak tanır.

Operatörlerin, etiket uygulaması, kalite kontrolleri veya deforme olmuş bir karton demetinin temizlenmesi gibi rutin görevler için hücreye nasıl düzgün şekilde girip çıkacakları konusunda eğitilmesi gerekir. Tarayıcı alanına girip otomatik lazer yavaşlamalarına körü körüne güvenmek yerine, en iyi uygulamalar, yerel operatör panelinde kontrollü bir duraklatma fonksiyonunun kullanılmasını gerektirir. Bu, robotu belirlenmiş bir ev konumunda kontrollü bir şekilde durdurarak çalışanın sıfır beklenmedik hareket riskiyle görevini tamamlamasına olanak tanıyarak hem çalışanı hem de ekipmanın mekanik bütünlüğünü korur.

Yüksek-hızlı üretim verimini açık-taban esnekliğiyle dengelemek tamamen başarılabilir, ancak standart fabrika ayarlarının-dışında{-geçmesini gerektirir.- Hücrenizi dinamik lazer tarama bölgeleri etrafında tasarlayarak, uyumlu tutucu mekaniği seçerek, anlaşılır mühendislik belgeleri sağlayarak ve personelinizi uygun şekilde eğiterek, tesisinizin modern uluslararası güvenlik standartlarıyla tamamen uyumlu kalmasını sağlarken tesis verimliliğinizi en üst düzeye çıkarabilirsiniz.

Seçim konusunda yardıma ihtiyacınız varteçhizatht Robotik Paletleyici sizin için mi? ortakntaKağıt boyutunuz ve üretim hacmi gereksinimlerinize göre ücretsiz danışmanlık için ekibimize başvurun.